细胞膜与物质的穿膜运输

细胞生物学之细胞膜与物质的穿膜运输，导图的知识点有细胞膜的化学组成、细胞膜的生物学特性、小分子物质的运输和离子的穿膜运动等。

细胞膜与物质的穿膜运输

• 细胞膜的化学组成
  • 脂类，蛋白质和糖类
  • 膜脂构成细胞膜的结构骨架
    • 磷脂是膜脂的主要成分（甘油磷脂和鞘磷脂）
    • 胆固醇能够固定细胞膜和调节膜的流动性
    • 糖脂主要位于质膜的非胞质面
  • 蛋白质
    • 内在膜蛋白（穿膜蛋白）
      • 单次穿膜
      • 多次穿膜
      • 多亚基穿膜蛋白
    • 外在膜蛋白（周边蛋白）
      • 非共价键（离子键或弱静电作用）附着在头部极性区
    • 脂锚定蛋白
      • 可以位于膜的两侧，很像外周蛋白，但其是以共价键与脂蛋白连接
  • 糖类
    • 细胞外或糖萼：大多数真核细胞表面富含糖类的周缘区
    • 功能：保护细胞抵御各种物理化学损伤
• 细胞膜的生物学特性
  • 膜的不对称性
    • 是指细胞膜中各种成分和分布是不均匀的，暴君种类数目都有较大差异
    • 膜脂，膜蛋白，膜糖的不对称性
      • 膜蛋白分布绝对不对称
      • 膜糖的分布有明显的不对称性，细胞膜糖脂，糖蛋白的寡糖侧链只分布在脂膜外表面，而在内膜系统，寡糖侧链只分布在膜腔的内侧面
  • 膜的流动性
    • 主要指膜脂的流动性和膜蛋白的运动性
    • 体现
      • 脂双层为液体晶的二维流体
      • 膜脂的运动方式
        • 侧向运动
        • 翻转运动
        • 旋转运动
        • 弯曲运动
    • 影响因素
      • 脂肪酸链的长度
      • 脂肪酸链的饱和程度
      • 胆固醇的双重调节作用
      • 卵磷脂和鞘磷脂的比值
      • 膜蛋白的影响
    • 膜蛋白不能发生翻转运动
  • 细胞膜的分子结构模型
    • 片层结构
      • 蛋白质-磷脂-蛋白质三层夹板式结构
    • 单位膜模型
    • 流动镶嵌模型
      • 强调了膜的流动性和不对称性，较好地解释了生物膜的功能特点
      • 不能说明具有流动性的质膜在变化过程中怎样保持膜的相对完整性和稳定性，忽视了膜的各部分流动性的不均等性
    • 脂筏模型
      • 脂筏：一区域比膜的其他部分厚，更有秩序且较少流动
      • 脂筏在膜内形成了一个有效平台
      • 脂筏紊乱涉及动脉粥样硬化，肿瘤，HIV等
• 小分子物质的运输和离子的穿膜运动
  • 被动运输
    • 小分子热运动条件：浓度差，半透膜
    • 简单扩散
      • 小分子跨膜运输最简单的方式
    • 易化扩散
      • 非脂溶性小分子物质，载体蛋白介导，不消耗细胞代谢能量，顺电化学浓度
      • 结构特异性，饱和现象，竞争性抑制
      • 易化扩散相较于简单扩散运转特异性强，转运速率快
  • 主动转运
    • ATP泵
      • 它们在膜的胞质侧具有一个或多个ATP结合位点，能水解ATP使其磷酸化，利用ATP水解释放的能量将被转运分子或离子从低浓度向高浓度转运
    • 特点
      • 水解ATP耗能
      • 需要蛋白介导
      • 从低浓度到高浓度
    • 协同运输
      • 由Na⁺/K⁺泵和载体蛋白协同作用，间接消耗ATP完成的主动运输
      • 葡萄糖在小肠黏膜上皮的吸收和近端肾上皮的重吸收（共运输）
      • 对向运输
  • 离子通道
    • 配体门控通道
    • 电压门控通道
    • 应力激活通道
• 大分子物质穿膜运输（胞吞和胞吐作用）
  • 吞噬作用是吞噬细胞摄入颗粒物质的过程
  • 胞饮作用是细胞吞入液体和可溶性物质的过程
  • 受体介质的胞吐提高摄取特定物质的效率